Analysis of seismic design criteria of Santo Domingo Church, a colonial heritage of Santiago, Chile

Abstract

Santo Domingo church is analyzed as part of a broader research with the goal of reporting earthquake-resistant features in the masonry architectural heritage of the historic center of Santiago, Chile. Considering that Chile is one of the most seismic countries in the world, it is interesting how some historic buildings built between the XVI and the XVIII century still remain, despite construction with vulnerable building techniques such as unreinforced masonry. Among those buildings, Santo Domingo church is the only one built in stone ashlar and one of the few that has never suffered strong structural damages after earthquakes. Built between 1747 and 1771, this church has withstood around 11 earthquakes of magnitude over 7 without serious mechanical failures. Constructive and structural characteristics of Santo Domingo Church are assessed through historical research, field analysis and tests, damage assessments and finite element analysis. This analysis identifies early earthquake-resistant design criteria of the church, and determines vulnerable areas and their behavior during the last seismic events.

El análisis de la iglesia de Santo Domingo forma parte de una investigación mayor, cuyo objetivo fue descubrir las estrategias de diseño sismorresistente presentes en el patrimonio arquitectónico construido en albañilería del centro histórico de Santiago. Considerando que Chile es uno de los países más sísmicos del mundo, es interesante constatar cómo algunos edificios históricos construidos entre los siglos XVI y XVIII aún existan, a pesar de haber sido construidos con técnicas vulnerables como lo son las albañilerías sin refuerzos. Entre aquellos edificios, la iglesia de Santo Domingo es la única construida en sillería de piedra y una de las pocas que nunca ha presentado daños estructurales severos durante los terremotos. La actual iglesia, construida entre 1747 y 1771, ha soportado alrededor de 11 terremotos sobre magnitud 7 sin presentar mecanismos de daño serios. A través de una investigación histórica, trabajo de campo y realización de ensayos, evaluación de daños y análisis de elementos finitos, las características constructivas y estructurales de la iglesia han sido determinadas. El análisis ha permitido identificar los tempranos criterios de diseño sismorresistente de la iglesia, así como determinar sus áreas vulnerables y su comportamiento durante los últimos eventos sísmicos.